一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法

建立了一种基于二氧化硅微颗粒的基因载体的制备新方法. 首先将正硅酸乙酯在乙醇和氨水环境下水解， 合成得到二氧化硅微颗粒, 然后通过静电作用将多聚赖氨酸修饰到硅微颗粒上, 制备出可有效地结合DNA的基因载体. 所制备的基因载体可将绿色荧光蛋白表达载体pEGFP导入COS-7细胞中, 实现了绿色荧光蛋白的高效表达. 本方法简便、 快速, 在基因转染与基因治疗研究领域具有较好的潜在应用价值.     

基于超声波下淀粉纳米颗粒作载体的基因转导

报道了多聚赖氨酸淀粉纳米颗粒(PLL-StNP)在超声波介导下作基因载体的研究,实验发现DNA-PLL-StNPs复合物经过超声波处理不同的时间后的电泳分析显示,结合的DNA受到保护,其生物学性质没有改变;将pIRGFP质粒DNA-PLL-StNPs复合物与COS-7细胞混合,在120W和40kHz的超声波强度下处理2min,细胞表达绿色荧光蛋白的比率最大,达到70.这种基于超声波下淀粉纳米颗粒作载体的基因转导方法可被广泛应用于动物转基因技术和人类基因治疗,同样可被广泛应用于植物转基因技术.     

纳米阳离子多聚物在基因载体系统的应用

阳离子多聚物能与DNA通过静电吸附作用而自组装成纳米微粒,防止DNA被核酸酶降解.阳离子多聚物由于具备合成简便、储存稳定、基因荷载率高、靶向性强、免疫原性低等优点而被用作基因载体.阳离子多聚物按特性可分为两类：合成型和天然型.经典的人工合成型阳离子多聚物基因载体主要有：多聚乙烯亚胺、多聚左旋赖氨酸和树状大分子等;天然生物型阳离子多聚物基因载体主要有壳聚糖及其衍生物和明胶等.本文详细论述了各种阳离子聚合物用作基因载体的性能特点、自身缺陷、介导基因进入细胞的机理和靶向性策略,并对非病毒基因载体的发展作出展望.     

一种新型磁性纳米基因载体的制备与表征

制备了一种新的基因载体材料———赖氨酸修饰的壳聚糖(CTS-lys)包裹的磁性纳米颗粒. 优化制备了CTS-lys原料, 红外(IR)和核磁(1H-NMR)检测结果表明壳聚糖的大量氨基被赖氨酸修饰. 通过共沉淀方法, 制备了赖氨酸修饰的壳聚糖磁性纳米颗粒(CTS-lys-MNPs). 利用透射电镜(TEM)、激光粒度分析仪、磁力计(VSM)和X射线衍射(XRD)对CTS-lys-MNPs进行了表征, 并通过U293细胞, 研究了CTS-lys-MNPs的细胞毒性. 结果表明, CTS-lys-MNPs的平均粒径为100 nm, 具有较好的超顺磁性和较低的细胞毒性; 在此基础上, 通过凝胶电泳实验观察了CTS-lys-MNPs和DNA的结合情况, 并通过单光子发射型计算机断层显像仪(SPECT) 研究了CTS-lys-MNPs和DNA的复合物在动物体内跨越血脑屏障的能力. 结果表明, CTS-lys-MNPs 是一种较好的磁靶向基因载体并能成功地跨越血脑屏障.     

基于纳米材料的基因载体

基因疗法是治疗基因变异引起的先天性遗传疾病和后天获得性疾病以及癌症的新型有效方法。外源基因在细胞中安全、高效、稳定的表达是基因治疗成功的关键,这与基因治疗所使用的载体系统息息相关。基因载体主要分为病毒载体和非病毒载体两大类:病毒载体的转染效率较高,但副作用较大;非病毒载体作为一种新型的基因传递系统,可以弥补病毒载体的缺陷,尽管其转染效率稍逊于病毒载体,但在基因治疗领域具有不可替代的作用。随着纳米技术的出现和蓬勃发展,基于纳米材料的基因载体研究受到越来越多的关注。纳米基因载体具有如下潜在的优势:它制备相对简单,易于对其进行多功能的修饰;具有良好的生物相容性,一般不会引起强烈的机体免疫反应;粒径普遍很小,容易穿过人体的组织间隙而被细胞吸收,基因转运效率较高;可以较有效保护其所携带外源基因,利于基因更高效地表达。本文主要对基于金属、无机非金属、阳离子聚合物和脂质体纳米材料作为基因载体的研究进展进行综述和展望。     

电击法磁性纳米颗粒作为水稻转基因载体的研究

建立了以磁性纳米颗粒为载体,由电击法介导基因导入植物细胞的优化方法。制备了粒径小于10nm的磁性纳米颗粒,与绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因融合制备基因载体,同时,制备水稻悬浮细胞,加入电极杯中,调节电击条件为:电压分别是800,1000和1200V,电容25μF,电阻200Ω,直径10mm,电击数次。利用倒置荧光显微镜观察转化后的悬浮细胞,可以明显看到绿色荧光蛋白在水稻细胞内表达。说明纳米颗粒基因载体在电击作用下能有效进入细胞,利用磁性纳米颗粒作为基因载体电击法转化植物细胞初步成功。     

基于ATRP法研制多糖基因载体

通过对天然多糖进行化学修饰,制备具有ATRP引发位点的多糖引发剂,然后通过原子转移自由基聚合,制备以天然多糖为骨架,以不同链长的阳离子聚合物为侧链的阳离子非病毒基因载体。对合成的材料进行细胞转染、细胞毒性测试,并对其它各种性能进行表征。各项表征的结果证明基于ATRP法合成的多糖基因载体能够很好地络合DNA,并且具有良好的pH缓冲能力以及生物相容性,与PEI和商业化转染试剂相比,转染效率更高,细胞毒性更低,在基因治疗中具有很好的应用前景。     

赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体的制备和表征

本文设计并合成了良好水溶性的赖氨酸修饰壳聚糖,并对制备工艺进行了优化.产物通过红外(FTIR)和核磁(1H-NMR)进行了表征,并将其作为壳层材料制备了赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体.通过光电能谱(XPS)、透射(TEM)、激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、磁性能测试(VSM)对载体进行了表征.结果表明,制备的赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体表面带有大量的氨基(-NH2),粒径分布较为均一(100nm左右),形貌较为规则,并具有良好的超顺磁性,因而该载体具有更加良好的性能.     

pH敏感基因载体的研究现状

基因治疗正成为遗传病、癌症等疾病的有效治疗方法. 基因治疗实现的最大挑战是开发安全有效的基因运载载体以将目的基因从血液运送到细胞质或细胞核. 目前, 常用的基因治疗载体有病毒载体和非病毒载体. 非病毒载体由于安全性好, 易于合成, 易于修饰而得到了更为广泛的研究. 其中pH敏感载体作为功能性非病毒载体, 不仅安全性高, 而且有更好的体内基因转染效率, 为非病毒性载体在临床上的应用开辟了广阔的前景. 本文主要从pH敏感脂质和pH敏感聚合物两方面对pH敏感基因载体进行简要综述, 介绍了该两类载体的构建方法及其对基因的运载机制.     

金属配合物作为核酸释放的载体

基因治疗是指利用一种载体将健康的基因载入细胞替换致病的基因.由基因缺陷导致的人类疾病达1200多种,最合理的选择是采用基因替换的方法进行治疗.基因治疗的关键问题是解决"使用何种载体才能安全有效地将治疗基因载入靶细胞".非病毒基因载体主要是一些有机阳离子物种,一直受到极大重视;近年来,磷酸钙、纳米粒子和金属配合物释放核酸的功能也开始受到关注.本文总结了金属配合物作为非病毒基因载体使用的研究进展,希望由此理解配合物释放核酸的优势和不足之处.     

硅烷化和多聚赖氨酸化衬底结合容量的比较

微流控芯片和生物芯片因其筛选高通量、体积微型化和便携化、功能集成化、分析快速等特点,在生物学研究中得到广泛的应用,促进了基因组学[1]和蛋白质组学[2]的研究。衬底的修饰是生物芯片制备工序中一道重要的环节,对保持生物样品的活性、提高生物样品的有效结合率起着非常重要     

罗丹明B与基因共负载纳米粒子的制备与性能

药物/基因共负载的智能微载体的制备是肿瘤多元复合治疗的关键科学问题。本文以疏水性荧光染料罗丹明B为模型药物,采用聚乙烯亚胺－接枝－胆固醇两亲聚合物作为药物载体,成功制备了罗丹明与基因共负载的超分子组装体。通过组装条件的调控,获得了尺寸为150 nm、表面电位33 mV的球形纳米粒子,并依然具有很好的DNA缔合特性。细胞培养结果表明：表面正电荷的罗丹明与基因共负载纳米粒子很容易被细胞内吞,并能有效转染细胞,为高效安全的药物/基因共负载微载体的制备提供了切实可行的途径。 关键词 非病毒基因载体;超分子组装;药物/基因共负载     

超顺磁性纳米颗粒为催化剂载体的研究*

如何结合催化剂的制备找到一条新的催化剂分离与回收途径,已成为均相催化剂以及近十年快速发展的纳米催化剂研究中的一项重要内容。近年来,基于超顺磁性纳米颗粒作为催化剂载体来制备新型纳米催化剂的工作因此受到广泛关注。利用超顺磁性纳米颗粒所提供的磁学特性进行磁分离,不仅有效地解决了分离与重复使用问题,而且因其尺度处于纳米级,保持了以上催化剂的高活性、高选择性等动力学优点。本文从超顺磁性纳米载体的制备、催化剂的制备与活性评价等角度对近几年的研究工作进行综述,并对其发展前景进行展望。     

生物荧光氧化硅纳米颗粒的研制与应用

运用OP-10(壬基酚聚氧乙烯醚)/环己烷/氨水微乳液自组装体系合成了罗丹明B嵌入的荧光氧化硅纳米颗粒.通过电镜检测、光谱分析以及荧光猝灭试验研究了荧光颗粒的特性.将荧光纳米颗粒与培养细胞共培育后,通过激光扫描共聚焦显微镜和流式细胞仪研究了不同时间点细胞内荧光信号和荧光强度.结果表明,合成的荧光氧化硅纳米颗粒粒径小（约20 nm）,分布均匀,形态规则,表面光滑圆润,发光性质稳定.它可被体外培养细胞有效摄入,并可在培养细胞中检测到较强的荧光信号和较高的荧光强度.这提示生物荧光氧化硅纳米颗粒在细胞生物学、超微化学与免疫检测等领域将具有重要应用前景.     

巯基化透明质酸包封的仿生交联基因微载体的构建

采用超分子组装技术,通过巯基化透明质酸(HA-SH)与聚乙烯亚胺(PEI)/DNA缔合体的界面静电组装,构建了壳层二硫键仿生交联的基因超分子组装体(PEI/DNA/HA-SH).凝胶电泳结果表明,该组装体有很好的DNA缔合特性.壳层的仿生交联使基因超分子组装体在生理盐溶液中的稳定性得到有效改善,细胞毒性显著降低,并能有效转染细胞,为非病毒基因传递体系的设计提供了新途径.     

活性氧刺激响应纳米载体

纳米载体一般是由天然高分子或人工合成高分子组成的、纳米级范畴的运输系统,具有减少药物毒性、提高药物的靶向性、增加药物有效性等优点。随着生物医学技术的进步,有研究表明,作为氧化代谢产物的活性氧(ROS)在疾病部位常常伴随着过表达的异常现象。基于此,近年来ROS刺激响应纳米载体获得了关注和发展,以不同响应机制的ROS响应基团为基础,发展了一系列的ROS响应纳米载体,实现了疾病部位ROS刺激下的药物特异性可控释放。该文聚焦于近年来常用于纳米载体的ROS响应基团,依据元素划分为两大类:硫族元素类响应基团(硫醚、缩硫酮、硒化物、二硒化物、碲化物)和其他元素类响应基团(芳香硼酸酯、过氧草酸酯、二茂铁);通过不同的设计理念将其引入纳米载体,根据ROS响应纳米载体的不同响应机制(疏水-亲水相变、断裂),探讨了载体各自的ROS响应情况、体外药物释放情况,以及在活体中的应用情况。     

二氧化硅纳米与微米颗粒作为固定化酶载体的生物效应

分别将二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)与微米颗粒(SiMPs)作为固定化载体, 选择多聚酶牛肝过氧化氢酶(CAT)和单体酶辣根过氧化物酶(HRP)作为酶模型, 通过考察酶固定化后在酶活回收率、热稳定性、 酶促反应最适温度以及酶在水-有机溶剂混合体系中催化能力的变化, 对载体与酶所产生的生物效应差异进行了系统研究. 酶活回收率结果表明, SiNPs显示出比SiMPs优越的对酶无选择性的高生物亲和性, 而SiMPs则能使固定于其上的酶热稳定性大幅度提高, 且二者都能使固定化酶在有机相中的稳定性得到明显增强. 但酶促反应最适温度的变化结果表明, 对不同类型的酶所产生的生物效应则表现出无规律性.     

脂质纳米颗粒的制备及在基因治疗中的应用

基因治疗已经成为人类治疗疾病的一种重要手段.然而,为了将基因药物用于临床,需要更加复杂的递送系统.脂质纳米颗粒(LNPs)系统是目前领先的非病毒递送系统,在治疗诊断学方面取得了许多令人鼓舞的进展,其具有实现基因药物临床治疗应用的潜力.由于LNPs纳米尺寸的优势及类脂化合物的生物相容性和生物降解性,LNPs能够克服阻碍基...     

自组装共混制备PEG化基因载体

通过含PEG链段的两亲聚合物的自组装共混, 制备了基于疏水作用力的新型PEG化非病毒基因载体. 分别选用胆固醇-聚乙二醇和聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇作为共混改性剂, 研究两亲聚合物的种类对组装体在生理盐溶液中的稳定性及基因转染效率的影响. 结果表明, 疏水驱动力的大小是获得稳定的PEG化基因超分子组装体的关键. 通过对两亲聚合物中疏水链段的选择调控, 可制备稳定的PEG化基因超分子组装体, 提高基因传递体系在生理盐溶液中的稳定性及基因转染效率. 通过自组装共混, 为新型PEG化基因超分子组装体的制备提供了切实可行的新方法.     

主客体组装构建环糊精修饰基因微载体的研究

合成了二茂铁接枝聚乙烯亚胺( PEI-Fc),利用二茂铁与β-环糊精的主客体嵌套作用制备了环糊精修饰聚乙烯亚胺,核磁测定结果显示,每条PEI-Fc链上通过主客体作用嵌套的CD平均为26个.这种基于弱相互作用力的β-环糊精修饰聚乙烯亚胺能有效诱导DNA分子的缔合,在N/P值达到3以上时,可形成表面为正电荷、粒径为150 ～ 250 nm的球形粒子.在含10％胎牛血清的DMEM体外细胞培养基中,由于培养基中的蛋白质能够在粒子表面发生静电吸附,PEI-Fc/CD/DNA基因微载体显示出良好的稳定性.HEK293细胞培养结果显示,以表达绿色荧光蛋白的质粒pEGFP为模型,以N/P值为10的PEI/DNA组装体作为对照,N/P值为3、5和10的PEI-Fc/CD/DNA组装体的转染效率均达到对照组的2～3倍,这种基于主客体组装构建的环糊精修饰基因微载体显著提高了基因转染效率.